近(jin)兩(liang)年(nian),國(guo)家(jia)出(chu)台(tai)係(xi)列(lie)政(zheng)策(ce)來(lai)鼓(gu)勵(li)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的(de)發(fa)展(zhan),就(jiu)像(xiang)充(chong)電(dian)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)對(dui)於(yu)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)一(yi)樣(yang),氫(qing)能(neng)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)對(dui)於(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。
目mu前qian,我wo國guo加jia氫qing站zhan的de建jian設she相xiang對dui於yu新xin能neng源yuan汽qi車che產chan業ye的de發fa展zhan相xiang對dui滯zhi後hou,作zuo為wei基ji礎chu設she施shi,加jia氫qing站zhan的de數shu量liang還hai不bu足zu以yi完wan全quan滿man足zu燃ran料liao電dian池chi汽qi車che商shang業ye化hua應ying用yong的de需xu求qiu,這zhe嚴yan重zhong製zhi約yue了le燃ran料liao電dian池chi汽qi車che的de發fa展zhan。因此,我國應加快加氫站的建設,完善其上遊產業鏈的發展來推動加氫站的布局。
國內加氫站的形勢
按照《節能與新能源汽車技術路線圖》規劃,到 2020 年,我國計劃燃料電池汽車規模達到 5000 輛,建成加氫站至少 100 座;到 2025 年,我國計劃燃料電池汽車規模達到 5 萬輛,建成加氫站至少 300 座。
從 2019 年銷量來看,我國燃料電池汽車銷量增速明顯,全年銷售 2737 輛。從 2015 年僅有的 10 輛到 2019 年底,我國燃料電池汽車累計銷量超過 6500 輛,已達成“實現 5000 輛氫燃料電池汽車規模”的階段性目標。

數據來源:中汽協
加氫站方麵,2019 年我國加氫站建成 30 座,同比增加 100%。從 2006 年第一座加氫站落地開始,截止到 2019 年底,我國累計建成 61 座加氫站。如今,氫能基礎設施越來越受到重視,按照 2019 年增長速度,2020 年實現“ 100 座加氫站”的目標大有希望。

數據來源:中汽協、香橙會研究院
分地區來看,截止到 2019 年底,全國已經有 16 個省市建成了加氫站,分布比較散。61 座加氫站主要分布在廣東(以佛山為主)、上海、江蘇等地,其他地區數量較少。

數據來源:香橙會研究院
完善上遊產業鏈配套 助力加氫站發展
製氫、儲氫、運氫是加氫站上遊氫能產業鏈的重要組成部分,每一個環節都影響著整體產業鏈的布局。
製氫
氫廣泛存在於水、煤、天然氣等化合物中,是二次能源,利用含氫化合物製取氫氣是氫能發展和利用的基礎和前提。目前,我國製氫方式主要有化石能源製氫、工業副產氫提純製氫、電解水製氫三種製氫途徑。
化石能源製氫過程中會產生大量的溫室氣體 CO2,2019 年 6 月“世界能源理事會”把這種伴有大量 CO2 排放的氫稱為“灰氫”,把 CO2 通過 CCUS 或 CCS 利用或封存避免排放的氫稱為“藍氫”,氫灰變藍才可以用。目前,CO2 的捕集、利用和封存技術 ( CCUS 或 CCS ) shangzaishiyanbingweichanyehua,jidaikejigongguan。yincikeyishuo,zaidangxiadejishutiaojianxia,suiranhuashinengyuanzhiqingjishuchengshu,dancilujingbingbukequ,buyixinjian。
第二種製氫途徑是以焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為主的工業副產氫提純製氫,副產氫純度較低、成分複雜,這類氫氣成本低廉、不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)額(e)外(wai)碳(tan)排(pai)放(fang)且(qie)在(zai)全(quan)國(guo)各(ge)地(di)均(jun)有(you)分(fen)布(bu),將(jiang)這(zhe)一(yi)類(lei)氫(qing)氣(qi)作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)氫(qing)源(yuan),有(you)利(li)於(yu)解(jie)決(jue)燃(ran)料(liao)氫(qing)氣(qi)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)大(da)規(gui)模(mo)儲(chu)運(yun)問(wen)題(ti),真(zhen)正(zheng)做(zuo)到(dao)變(bian)廢(fei)為(wei)寶(bao)。
第三種製氫途徑是電解水製氫,可再生能源電解水製得的氫被“世界能源理事會”稱為“綠氫”,是潔淨的製氫技術,是未來製氫的發展方向。
除了以上三種製氫方式,還包括核能製氫、太陽能製氫、生物製氫,但這些途徑技術尚未成熟,都處於研發階段。
工業和信息化部原部長、黨組書記,中國工業經濟聯合會會長李毅中表示,氫能源發展正當其時,要科學合理地選擇製氫工藝路徑,必須從源頭以環保、經濟、安全、高效的要求實現氫能的供給。製氫過程不能發生溫室氣體 CO2 的大量排放,顯然這是首要的、必須的,建議國家應盡快製定限排的標準規範並嚴格執行。“灰氫”不可取,“藍氫”可以用,“廢氫”可回收,“綠氫”是方向。
儲氫
與製氫相比,氫氣的儲存和運輸問題相對來說比較棘手,氫能的存儲運輸是氫能應用的主要瓶頸之一,安全、高效的氫能儲運技術是氫能應用的關鍵。
氫氣是最輕的元素,在常溫常態下為氣態。目前,儲運氫技術主要有高壓儲氫、液體儲氫、固態儲氫、有機液態儲氫等。
高壓氣態儲氫是最成熟、成本最低的技術。其儲存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個耐高壓的容器裏。目前所使用的容器是鋼瓶,它的優點是結構簡單、壓縮氫氣製備能耗低、充裝和排放速度快。
雖然高壓氣態儲氫技術比較成熟、應用普遍,但是體積比容量小,未達到美國能源部(DOE)製定的發展目標,是該技術一個致命的弱點。除此之外,高壓氣態儲氫存有泄漏、爆炸的安全隱患,因此安全性能有待提升。此外,國內儲氫瓶內氫氣重量尚不到儲氫瓶重量的 1%,隻能適合小規模、短距離的運輸場景。
液態氫的密度是氣體氫的 845 倍,液態氫的體積能量密度比壓縮狀態下的氫氣高出數倍,適合長距離運輸。但液化 1kg 的氫氣需要耗電 4-10 千瓦時,液氫的存儲也需要耐超低溫和保持超低溫的特殊容器,儲存容器需要抗凍、抗壓以及必須嚴格絕熱。所以這種方法成本太高,僅適用於不太計較成本問題且短時間內需迅速耗氫的航天航空領域。
gutaichuqingjiushiliyongqingqiyuchuqingcailiaozhijianfashengwulihuozhehuaxuebianhuacongerzhuanhuaweigurongtihuozheqinghuawudexingshilaijinxingqingqichucundeyizhongchuqingfangshi。gutaichuqingfangshinengyouxiaokefugaoyaqitaihediwenyetailiangzhongchuqingfangshidebuzu,qiechuqingtijimiduda、操作容易、運輸方便、成本低、安全等。
有you機ji液ye體ti儲chu氫qing技ji術shu是shi通tong過guo不bu飽bao和he液ye體ti有you機ji物wu的de可ke逆ni加jia氫qing和he脫tuo氫qing反fan應ying來lai實shi現xian儲chu氫qing。有you機ji液ye體ti具ju有you高gao質zhi量liang儲chu氫qing密mi度du和he高gao體ti積ji儲chu氫qing密mi度du,可ke用yong現xian有you管guan道dao設she備bei進jin行xing長chang期qi儲chu存cun和he遠yuan距ju離li運yun輸shu,一yi定ding程cheng度du上shang解jie決jue能neng源yuan短duan缺que問wen題ti。但dan技ji術shu操cao作zuo條tiao件jian較jiao為wei苛ke刻ke,要yao求qiu催cui化hua加jia氫qing和he脫tuo氫qing的de裝zhuang置zhi配pei置zhi較jiao高gao,導dao致zhi費fei用yong較jiao高gao,且qie脫tuo氫qing反fan應ying效xiao率lv比bi較jiao低di。
運氫
按照氫在輸運時所處狀態的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中,氣氫輸送和液氫輸送是目前正在大規模使用的兩種方式。
根據氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管道網絡,或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管道輸送一般適用於用量大的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。
製氫、儲氫、運氫技術決定了加氫站上遊氫源的供給,氫氣的製備要與儲存、運輸、加注、應用協調發展才能使整個產業鏈完整、完善。
加氫站的建成與運營急需戰略推進
jiaqingzhansuiranzairanliaodianchichanyelianyouzhejuzuqingzhongdediwei,danmuqianlaishuo,jiaqingzhanyiranmianduiyingliqianjingbumingdengwenti,chuleshichangguimoxiaozhiwai,haimianlinzhechengben、政策、技術等多重問題。
加氫站主要由四部分設備組成,包括儲氫罐、壓縮機、加氫機、站控係統。目前加氫站設備部件國產化率低,加氫站數量少,成本投入會比較高。”
以廣東佛山瀚藍(佛山)新能源運營有限公司為例,其公司負責人談到,公司有兩座正在投產的加氫站,每座加氫站前期投入要 3000 萬,其中設備占了 1800 萬。負責人表示,公司籌建的加氫站除了儲氫罐是國產,其餘設備則是以進口為主,所以投入成本比國內其他加氫站還要高。
除了成本問題,加氫站的選址也是非常重要的一個因素,選址必須要考慮安全因素,和重要公共建築保持一定的安全距離。
此外,政策製度不完善、shenpinanyeshijianshejiaqingzhanmianlindefeichangtoutengdeshiqing。muqian,guoneiyixiedifangweituijinranliaodianchiqichedefazhan,chutaileyixiedifangwenjianlaiguidingjiaqingzhanzhuguanbumen,danzuoweidifangbiaozhun,zhexiewenjianmeiyoutongyixing,zaiyixiedifang,qiyeshenzhibuzhidaogaiquzhaonagebumenqushenpi,wufakaizhangongzuo。shenpigongzuoyijingchengweijiaqingzhanjianshemianlinzuidadewenti,dadazhiyuelejiaqingzhandefazhan。
目前,國內的加氫站數量較少,多以示範運營為主,主要服務於公交、物流車等公共領域,市場規模較小,短期內還無法大規模商業化應用。據了解,氫氣的成本大約是 40 塊錢每公斤,國家補貼 20 元,在政策的支持下,運營企業基本上可以維持收支平衡的狀態。
資本方麵也更熱衷於氫燃料電池、整車生產等領域,加氫站相對滯後,盈利受限,這反過來又製約了企業的積極性,導致投資運營雙雙遇冷。
廣東國鴻氫能科技有限公司供應鏈中心副總監範炳堅在 2019 年時候表示:“由於加氫站客戶群比較窄,製氫的廠家比較少,生產成本本來就高,如果以後氫氣變成能源了,像汽油、柴油一樣的話,就能緩解高成本帶來的壓力。”
此前,氫能源被列為危化品,人們總是“談氫色變”,這也給氫能的製造、運輸和加氫站的建設、審批等帶來阻礙,業內一直呼籲要把氫當做能源來管理,而不是危化品。2020 年 4 月,中國能源局發布《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》,首次把氫能加入到能源行列,這一政策的發布將會促進氫能產業的發展,加氫站產業鏈也會因此加快推動步伐。

中國工程院原副院長、國家新材料產業發展專家谘詢委員會主任、中國金屬學會理事長幹勇
圖片來源:央視視頻截圖
中國工程院原副院長、國家新材料產業發展專家谘詢委員會主任、中國金屬學會理事長幹勇認為:“氫能產業鏈長,它橫跨能源、化hua工gong諸zhu多duo領ling域yu,氫qing體ti係xi也ye很hen複fu雜za,所suo以yi推tui進jin氫qing全quan產chan業ye鏈lian發fa展zhan,要yao以yi企qi業ye為wei主zhu體ti,也ye得de有you資zi本ben為wei紐niu帶dai,集ji中zhong國guo內nei優you勢shi單dan位wei把ba團tuan隊dui力li量liang搞gao強qiang,然ran後hou把ba氫qing體ti係xi全quan產chan業ye鏈lian的de規gui劃hua拿na出chu來lai。從cong而er來lai推tui進jin氫qing能neng產chan業ye鏈lian的de發fa展zhan。”
當前,燃料電池汽車正在在加速發展,預計到 2030 年,我國氫燃料電池汽車將達到 100 萬輛,超過世界上其他國家。但目前加氫站發展相對滯後,建立一座加氫站,無論從政策、法規、流程、標準還是消防、環保等方麵,再到運營盈利模式的不斷探索,每一個產業鏈環節都需要“步步為營”,需要企業、政府與資本等多方麵的配合才能完成。燃料電池汽車的發展勢不可擋,但加氫站的完成很難,它急需重視,急需戰略推進。蓋世汽車
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